讲义--药物合成反应

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07制药专业《药物合成反应》实验内容选做实验讲义的实验

实验1 水杨酰苯胺(Salicylanilide)的合成

实验3 苯妥英钠(PHenytoin Sodium)的合成

实验4 苯佐卡因(Benzocaine)的合成

实验8 二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成

实验1 水杨酰苯胺(Salicylanilide)的合成

一、目的要求

1. 了解对药物结构的修饰方法。

2. 掌握酚酯化和酰胺化的反应原理。

二、实验原理

水杨酰苯胺为水杨酸类解热镇痛药,用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症,作用较阿司匹林强,副作用小。水杨酰苯胺化学名为邻羟基苯甲酰苯胺,化学结构式为:

CONH

OH

水杨酰苯胺为白色结晶性粉末,几乎无臭,微溶于冷水,略溶于乙醚、氯仿、丙二醇,易溶于碱性溶液。mp.135.8-136.2℃。

合成路线如下:

OH

COO

NH2 +

OH

COOH OH OH

COO

+PCl3

CONH

OH

三、实验方法

(一)水杨酸苯酯的制备

在干燥的100 mL三颈瓶中安装搅拌器、温度计和球形冷凝器,依次加入苯酚5 g,水杨酸7 g,油浴加热使熔融,控制油浴温度在140±2℃之间,通过滴液漏斗缓缓加入三氯化磷2 mL此时有氯化氢气体产生。在冷凝器上端接一排气管,尾管甩进水槽中,三氯化磷加毕,维持油浴温度在140±2℃之间,反应 2 h,趁热搅拌下倾入50 mL水(50℃)中,于冰水浴中不断搅拌,直至固化,过滤、水洗,得粗品。

(二)水杨酰苯胺的制备

将上步制得的水杨酸苯酯,投入25 mL圆底烧瓶,油浴加热至120℃,使熔

融,不时摇动圆底烧瓶,并在此温度维持5 min左右,然后按1 g水杨酸苯酯加0.45 mL苯胺的比例,加入苯胺,安装回流冷凝器,加热至160±5℃,反应2 h,温度稍降后,趁热倾入30 mL 85% 乙醇中,置冰水浴中搅拌,直至结晶析出,过滤,用85% 乙醇洗两次,干燥,得粗品。

(三)精制

取粗品,投入附有回流冷凝器的圆底烧瓶中,加4倍量的(W / V)的95% 乙醇,在60℃水浴中,使之溶解,加少量活性碳及EDTA脱色10 min,趁热过滤,冷却、过滤。用少量乙醇洗两次(母液回收)。干燥得本品。测熔点,计算收率。

注释:

1. 本实验采用先合成水杨酸苯酯,然后再将苯胺酰化,而不是直接用水杨酸酰化。这是因为,氨基中的氮原子的亲核能力较羟基的氧原子强,一般可用羧酸或羧酸酯为酰化剂,而酯基中则以苯酯最活泼,且避免了羧酸与氨基物成盐的问题,因此羧酸酯类作为酰化剂常被应用。

2. 产品精制需加少量EDTA,因为酚羟基易受金属离子催化氧化,使产品带有颜色。加入EDTA的目的是络合掉金属离子,防止产品氧化着色。

思考题:

1. 水杨酰苯胺的合成,可否用水杨酸直接酯化?

2. 产品精制时,为什么要在60℃使之溶解?脱色时为什么要加入少量EDTA?

实验3 苯妥英钠(PHenytoin Sodium)的合成

一、目的要求

1. 学习安息香缩合反应的原理和应用氰化钠及维生素B

1

为催化剂进行反应的实验方法。

2. 了解剧毒药氰化钠的使用规则。

二、实验原理

苯妥英钠为抗癫痫药,适于治疗癫痫大发作,也可用于三叉神经痛,及某些类型的心律不齐。苯妥英钠化学名为5,5-二苯基乙内酰脲,化学结构式为:

H

N

ONa

O

苯妥英钠为白色粉末,无臭、味苦。微有吸湿性,易溶于水,能溶于乙醇,几乎不溶于乙醚和氯仿。

合成路线如下:

CHO

催化剂C CH

O OH [O]C C

O O

C C O O +C O

NH2

NH2

NaOH H

N

ONa

O

2

三、实验方法

(一)安息香的制备

A法:在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中,依次投入苯甲醛12 mL,乙醇20 mL。用20% NaOH调至pH 8,小心加入氰化钠0.3 g,开动搅拌,在水浴上加热回流1.5 h。反应完毕,充分冷却,析出结晶,抽滤,用少量水洗,干燥,得安息香粗品。

B法:于锥形瓶内加入VB1 2.7 g、水10 mL、95% 乙醇20 mL。不时摇动,待V

B1

溶解,加入2N NaOH 7.5 mL,充分摇动,加入新蒸馏的苯甲醛7.5 mL,放置一周。抽滤得淡黄色结晶,用冷水洗,得安息香粗品。

(二)联苯甲酰的制备

在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中,投入安息香6 g,

稀硝酸(HNO

3:H

2

O=1:0.6)15 mL。开动搅拌,用油浴加热,逐渐升温至110℃-120℃,

反应 2 h(反应中产生的氧化氮气体,可从冷凝器顶端装一导管,将其通入水池中排出)。反应毕,在搅拌下,将反应液倾入40 mL热水中,搅拌至结晶全部析出。抽滤,结晶用少量水洗,干燥,得粗品。

(三)苯妥英的制备

在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中,投入联苯甲醛4 g,尿素1.4 g,20% NaOH 12 mL,50% 乙醇20 mL,开动搅拌,直火加热,回流反应30 min。反应完毕,反应液倾入到120 mL沸水中,加入活性碳,煮沸10 min,放冷,抽滤。滤液用10% 盐酸调至pH 6,放置析出结晶,抽滤,结晶用少量水洗,得苯妥英粗品。

(四)成盐与精制

将苯妥英粗品置100 mL烧杯中,按粗品与水为1:4之比例加入水,水浴加热至40℃,加入20% NaOH至全溶,加活性碳少许,在搅拌下加热5 min,趁热抽滤,滤液加氯化钠至饱和。放冷,析出结晶,抽滤,少量冰水洗涤,干燥得苯妥英钠,称重,计算收率。

注释;

1. 氰化钠为剧毒药品,微量即可致死,故使用时应严格遵守下列规则:①使用时必须戴好口罩、手套,若手上有伤口,应预先用胶布贴好。②称量和投料时,避免撒落它处,一旦撒出,可在其上倾倒过氧化氢溶液,稍过片刻,再用湿抹布抹去即可。粘有氰化钠的容器、称量纸等要按上法处理,不允许不加处理乱丢乱放。③投入氰化钠前,一定要用20% NaOH调至pH 8,pH低,可产生剧毒的氰化氢气体(氰化氢为无色气体,空气中最高允许量为10 ppm)。

2. 硝酸为强氧化剂,使用时应避免与皮肤,衣服等接触,氧化过程中,硝酸被还原产生氧化氮气体,该气体具有一定刺激性,故须控制反应温度,以防止反应激烈,大量氧化氮气体逸出。

3. 制备钠盐时,水量稍多,可使收率受到明显影响,要严格按比例加水。

思考题:

1. 试述NaCN及V

B1

在安息香缩合反应中的作用(催化机理)。

2. 制备联苯甲酰时,反应温度为什么要逐渐升高?氧化剂为什么不用硝酸,而用稀硝酸?

3. 本品精制的原理是什么?